perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
kemampuan tanah tersebut runtuh. Adapun langkah-langah perhitungan pondasi, yaitu :
a. Menghitung daya dukung tanah b. Menghitung daya dukung pondasi
c. Menghitung beban yang bekerja di atas pondasi d. Menentukan minimum kedalaman pondasi
e. Mengontrol kemungkinan terjadi tegangan tanah yang melebuhi tegangan yang diijinkan
Mu =σ
net
2 .
2
l b
x m =
c f
fy .
85 ,
Mn = f
Mu ρ =
÷ ÷
ø ö
ç ç
è æ
- -
fy Rn
m m
. .
2 1
1 1
Rn =
2
b.d Mn
Vn = Vc =
d b
fc .
. .
6 1
Jika ρ ρ mak : dipakai tulangan rangkap
Jika ρ ρ mak : di pakai tulangan tunggal
Jika ρ ρ min : di pakai ρ min = 0,002
As = ρ . b . d
dengan : Mn = momen nominal Nmm
Mu = momen berfaktor Nmm Ø
= faktor reduksi ρ
= rasio tulangan Rn = kuat nominal Nmm
2
f’c = kuat tekan beton Mpa b
= lebar penampang m d
= jarak kepusat tulangan tarik mm fy
= tegangan leleh Mpa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
σ
net
= tekanan tanah akibat beban berfaktor tonm
2
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1 . Rencana Atap
Gambar 3.1 Rencana atap Keterangan :
KKU = Kuda-kuda utama KT = Kuda – kuda trapesium
SK1 = Setengah kuda-kuda
SK2 = Seperempat kuda-kuda
J = Jurai
N = Nok
G = Gording
L = Lisplang
B = Bracing
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Gambar 3.2. Rangka kuda - kuda Utama
3.1.1. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m
c. Kemiringan atap a : 30°
d. Bahan gording : baja profil lip channels .
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ûë.
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 2,31 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 s
ijin
= 1600 kgcm
2
. s
leleh
= 2400 kgcm
2
3.2 . Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels kanal kait 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
a. Berat gording = 11 kgm.
b. I
x
= 721 cm
4
. c. I
y
= 87,5 cm
4
. d. h = 200 mm
e. b = 75 mm f. t
s
= 3,2 mm g. t
b
= 3,2 mm h. Z
x
= 72,1 cm
3
. i. Z
y
= 16,8 cm
3
.
Kemiringan atap a = 30°.
Jarak antar gording s = 2,31 m.
Jarak antar kuda-kuda utama L = 4,00 m.
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung PPIUG 1983, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap = 50 kgm
2
. b. Beban angin
= 25 kgm
2
. c. Berat hidup pekerja
= 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond
= 18 kgm
2
3.2.2. Perhitungan Pembebanan a.
Beban mati titik
Berat gording =
11 kgm Berat penutup atap
= 2,31 x 50
= 115,5 kgm
q
d
= 126,5 kgm
q
x
= q sin a = 126,5 x sin 30° = 63,25 kgm. q
y
= q cos a = 126,5 x cos 30° = 109,6 kgm. M
x1
=
1 8
. q
y
. L
2
=
1 8
x 109,6 x 4
2
= 219,2 kgm. M
y1
=
1 8
. q
x
. L
2
=
1 8
x 63,25 x 4
2
= 126,5 kgm
y
a P
q
y
q
x
x
+
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg. P
x
= P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg. P
y
= P cos a = 100 x cos 30° = 86,602 kg. M
x2
=
1 4
. P
y
. L =
1 4
x 86,603 x 4 = 86,602 kgm. M
y2
=
1 4
. P
x
. L =
1 4
x 50 x 4 = 50 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
. Koefisien kemiringan atap a = 30°.
1 Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,4 = 0,2 2 Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin : 1 Angin tekan W
1
= koef. Angin tekan x beban angin x 12 x s
1
+s
2
= 0,2 x 25 x ½ x 2,31+2,31 = 11,5 kgm. 2 Angin hisap W
2
= koef. Angin hisap x beban angin x 12 x s
1
+s
2
= – 0,4 x 25 x ½ x 2,31+2,31 = -23,1 kgm.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M
x
: 1 M
x tekan
=
1 8
. W
1
. L
2
=
1 8
x 11,5 x 4
2
= 23 kgm. 2 M
x hisap
=
1 8
. W
2
. L
2
=
1 8
x -23,1 x 4
2
= -46,2 kgm
y
a P
P
y
P
x
x
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording Beban Angin
Kombinasi Momen
Beban Mati
Beban Hidup
Tekan Hisap
Minimum Maksimum
Mx My
219,2 126,5
86,602 50
23 -
-46,2 -
328,802 176,5
375,002 176,5
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Maximum Mx = 328,802 kgm = 32880 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ =
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
2 2
16,8 17650
72,1 32880
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1145,3 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 375,002 kgm = 37500 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ =
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
2 2
16,8 17650
72,1 37500
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1172,29 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
E = 2,1 x 10
6
kgcm
2
Ix = 721 cm
4
Iy = 87,5 cm
4
qx = 0,58792 kgcm
qy = 0,83963 kgcm
Px = 57,358 kg
Py = 81,915
= ´
= 400
180 1
Zijin
2,22 cm Zx =
Iy E
L Px
Iy E
L qx
. .
48 .
. .
384 .
. 5
3 4
+
= 5
, 87
10 .
1 ,
2 48
400 358
, 57
5 ,
87 10
. 1
, 2
384 400
58792 ,
5
. 6
3 6
4
x x
x x
x x
x +
= 1,4827 cm
Zy = Ix
E L
Py Ix
E L
qy .
. 48
. .
. 384
. .
5
3 4
+
= 721
10 .
1 ,
2 48
400 915
, 81
721 10
. 1
, 2
384 400
83963 ,
5
6 3
6 4
x x
x x
x x
x +
= 0,257 cm Z
=
2 2
Zy Zx +
=
= +
2 2
257 ,
4827 ,
1
1,504 cm Z £ Z
ijin
1,504 cm £ 2,22 cm …………… aman
Jadi, baja profil lip channels dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan 14 Kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
C D
E F
1 2
5 7
6 4
3
Gambar 3.3. Rangka Batang 14 Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada ¼ Kuda – Kuda Nomor
Batang Panjang Batang
m
1 2
3 4
5 6
7 2,00
2,00 2,31
2,31 1.15
2,31 2,31
3.3.2. Perhitungan Luasan
a. Seperempat Kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
H A
B C
D E
F G
A B
C D
B C
D E
F G
Gambar 3.4. Luasan 14 Kuda-kuda Panjang AH
= 3,55 m Panjang BG
= 2,53 m Panjang CF
= 1,51 m Panjang DE
= 1,00 m Panjang AB
= 2,31 m Panjang BC
= 2,31 m Panjang CD
= 1,15 m
· Luas ABGH
= ½ AB. AH + BG = ½ 2,31x 3,55 + 2,53
= 7,0224 m
2
· Luas BGCF
= ½ BC. BG + CF = ½ 2,31x 2,53 + 1,51
= 4,7 m
2
· Luas CFDE
= ½ CD. CF+ DE = ½ 1,15 x 1,51 + 1
= 1,44325 m
2
b. Plafon ¼ kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Gambar 3.5. Plafon ¼ kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
· Luas ABGH
= ½ AB. AH + BG = ½ 2,00 x 3,55 + 2,53
= 6,08 m
2
· Luas BGCF
= ½ BC. BG + CF = ½ 2x 2,53 + 1,51
= 4,04 m
2
· Luas CFDE
= ½ CD. CF+ DE = ½ 1x 1,51 + 1
= 1,26 m
2
3.3.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Berat gording = 11 kgm
Jarak antar kuda - kuda = 4 m Berat penutup atap
= 50 kgm
2
. Berat profil
= 25 kgm
1 2
5 7
6 4
3 P1
P2 P3
P4 P5
Gambar 3.6. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
a. Perhitungan Beban Mati
1 Beban P
1
a Beban Gording =
Berat gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b Beban Atap = Luas ABGH x beban atap
= 7 x 50 = 350 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ x Btg 1 + 3 x berat profil kuda kuda = ½ x 2,00 + 2,31 x 25 = 54 kg
d Beban Plat Sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 54 = 16,2 kg
e Beban Bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 54 = 5,4 kg f Beban Plafon
= luas ABGH x beban plafon = 6,1 x 18 = 109,8 kg
2 Beban P
2
a Beban gording = Berat gording x Panjang gording
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
= 11 x 3 = 33 kg b Beban Atap
= Luas BGCF x beban atap = 5 x 50 =250 kg
c Beban Kuda-kuda = ½ x Btg 3 + 4 + 5 + 6 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,31+2,31+1,15+2,31 x 25 = 101 kg
d Beban Plat Sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 101 = 30 kg
e Beban Bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 101 = 10 kg 3 Beban P
3
a Beban atap =
CFDE x beban atap = 1,44 x 50 = 72 kg
b Beban kuda-kuda = ½ x Btg 4 + 7 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,31 + 2,31 x 25 = 58 kg c Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 58 = 17,4 kg d Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 58 = 5,8kg
e Beban Gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,00 = 22 4 Beban P
4
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 2 + 5 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,00 + 1,15 x 25 = 64,4 kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 64,4 = 19,32 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 64,4 = 6,44 kg
d Beban plafon = Luas BGCF x beban plafon
= 4,04 x 18 = 72,72 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
5 Beban P
5
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 2 + 6 + 7 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,31 + 2,31 x 25 = 83 kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 83 = 24,9 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 83 = 8,3 kg
d Beban plafon = Luas CFDE x beban plafon
= 1,26 x 18 = 22,7 kg Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan
Beban Beban
Atap kg
Beban Gording
kg Beban
Kuda- kuda
kg Beban
Bracing kg
Beban Plat Penyambung
kg Beban
Plafon kg
Jumlah Beban
kg P
1
350 44
54 5,4
16,2 109,8
579,4 P
2
250 33
101 10,1
30 -
424,1 P
3
72 22
58 5,8
17,4 -
175,2 P
4
- -
64,4 6,44
19,32 72,72
109,92 P
5
- -
83 8,3
24,9 22,7
138,9
b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2,
P
3
, P
4
dan P
5
= 100 kg
c. Beban Angin
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
1 2
5 7
6 4
3 W3
W2 W3
Gambar 3.7. Pembebanan ¼ Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
Beban angin tekan minimum = 25 kgm
2
. Koefisien kemiringan atap a = 30°.
Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,4 = 0,02x30° – 0,4
= 0,2
a. W
1
= koef. angin tekan x beban angin x Luas ABGH = 0,2 x 25 x 7
= 35 kg b. W
2
= koef. angin tekan x beban angin x Luas BGCF = 0,2 x 25 x 5
= 25 kg c. W
3
= koef. angin tekan x beban angin x Luas CFDE = 0,2 x 25 x 2
= 10 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Beban Angin
Beban kg Wx
Wy
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
W.Cos
a
kg W.Sin
a
kg W
1
35 30,31
17,5 W
2
25 22
12,5 W
3
10 9
5
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang Seperempat kuda-kuda sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik + kg
Tekan - kg
1 239.53
- 2
233.79 -
3 -
-315.37 4
670.32 -
5 205.95
- 6
- -986.64
7 26.88
-
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 670,32kg s
ijin
= 1600 kgcm
2
2 ijin
maks. netto
0,42cm 1600
670,32 σ
P F
= =
= F
bruto
= 1,15 . F
netto
= 1,15 . 0,42 cm
2
= 0,265 cm
2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
F = 2 . 4,30 cm
2
= 8,60 cm
2
. F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kgcm 91,699
8,60 .
0,85 670,32
F .
0,85 P
σ
= =
=
s £ 0,75s
ijin
91,699 kgcm
2
£ 1200 kgcm
2
……. aman
b. Perhitungan profil batang tekan
P
maks.
= 986,64 kg lk = 2,31 m = 231 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5 i
x
= 1,35 cm F = 2 . 4,30 cm
2
= 8,60 cm
2
.
cm 1
, 171
1,35 231
i lk
λ
x
= =
=
cm 111
2400 x
0,7 10
x 2,1
3,14 σ
. 0,7
E π
λ
6 leleh
g
= =
=
1,54 111
171 λ
λ λ
g 2
s
= =
=
Karena λ
s
≥ 1 …….. ω = 2,381 x λ
s 2
= 3,67
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
1
kgcm 421,04
8,60 3,67
. 64
, 986
F ω
. P
σ
= =
=
s £ s
ijin
421,04 kgcm
2
£ 1600 kgcm
2
………….. aman
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut Æ = 12,7 mm ½ inches Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung d = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kgcm
2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kgcm
2
Ø Kekuatan baut : a P
geser
= 2 . ¼ . p . d
2
. t geser = 2 . ¼ . p . 1,27
2
. 960 = 2430,96 kg b P
desak
= d . d . t tumpuan = 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah P
geser
= 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
406 ,
2430,96 986,64
P P
n
geser maks.
= =
= ~ 2 buah baut
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm
b 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut Æ = 12,7 mm ½ inches
Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung d = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser
= 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600 =960 kgcm
2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kgcm
2
Ø Kekuatan baut : a P
geser
= 2 . ¼ . p . d
2
. t geser = 2 . ¼ . p . 127
2
. 960 = 2430,96 kg
b P
desak
= d . d . t tumpuan = 0,8 . 1,27. 2400
= 2438,40kg P yang menentukan adalah P
geser
= 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
0,28 2430,96
670,32 P
P n
geser maks.
= =
= ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm b 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil Seperempat kuda-kuda Nomer
Batang Dimensi Profil
Baut mm
1 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 2
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 4
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 6
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.7. dibawah ini : Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang
m 1
2,00 2
2,00 3
2,00 4
2,31 5
2,31 6
2,31 7
1,15 8
2,31 9
2,31 10
3,05 11
3,46
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
H
A B
C D
E F
G
I J
K L
M
3.4.2. Perhitungan luasan a. Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Panjang BC=GH=KL=LM= 2,31 m
Panjang AB = 2,00 m Panjang AI=BH=CG=2,00 m
Panjang DF = 1,00 m
Panjang EM = 1,15 m Luas ABHI
= AB x AI = 2,00 x 2,00 = 4,00 m
2
Luas BCGH = BC x BH = 2,31 x 2,00 = 4,62 m
2
Luas CDFG = ½ LM x CG + ½ LM DF+ CG = ½ 2,31 x 2,00 + ½ 2,31 1,00+ 2,00
= 2,31 + 3,465 = 5,775 m
2
Luas DFE = ½ EM + DF = ½ 1,15 + 1,00
= 1,575 m
2
H A
B C
D E
F G
I J
K L
M
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
H A
B C
D E
F G
I J
K L
M
c. Plafon setengah kuda-kuda
Gambar 3.10. Luasan Plafon ½ Kuda-kuda Panjang AB
= 2,00 m Panjang BC=GH=LM
= 2,00 m Panjang AI=BH=CG
= 2,00 m Panjang DF
= 1,00 m Panjang EM
= 1,00 m Luas ABHI = AB x AI
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m
2
Luas BCGH = BC x BH = 2,00 x 2,00 = 4,00 m
2
Luas CDFG = ½ LM x CG + ½ LM DF+ CG = ½ 2,00 x 2,00 + ½ 2,00 1,00+ 2,00
= 2,00 + 3,00 = 5 m
2
Luas DEF = ½. DF .EM = ½. 1,00. 1,00 = 0,5 m
2
H A
B C
D E
F G
I J
K L
M
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
3.4.3. Pembebanan
Data - data pembebanan : Berat gording
= 11 kgm Jarak antar kuda - kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kgm
2
. Berat profil
= 25 kgm
Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda a. Perhitungan beban mati
1 Beban P
1
a Beban gording =
Berat gording x panjang gording = 11 x 6,00 = 66 kg
b Beban atap =
Luas ABHI x beban atap = 4,00 x 50 = 200 kg
c Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 4 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,31 x 25 = 57,75 kg d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30 x 57,75 = 17,33 kg
e Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 57,75 = 5,775 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
f Beban plafon = Luas ABHI x beban plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg 2 Beban P
2
a Beban gording =
Berat gording x panjang gording = 11 x 4,00 = 44 kg
b Beban atap =
Luas BCGH x beban atap = 4,62 x 50 = 231 kg
c Beban kuda-kuda = ½ x Btg 4 + 5 + 7 + 8 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,31 + 2,31 + 1,15 + 2,31 x 25 = 101 kg d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30 x 101 = 30,3 kg
e Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10 x 101 = 10,1 kg
3 Beban P
3
a Beban gording =
Berat gording x Panjang gording = 11 x 2,00 = 22 kg
b Beban atap = Luas CDFG x Beban atap
= 5,775 x 50 = 288,75 kg c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 5 + 6 + 9 + 10 x berat profil kuda kuda = ½ x 2,31 +2,31 +2,31+3,05 x 25 = 124,75 kg
d Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 37,425 = 37,425 kg e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 37,425 = 5,05 kg
4 Beban P
4
a Beban atap = luasan x Beban atap
= 1,575 x 50 = 78,75 kg b Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 6 + 10 + 11 x berat profil kuda kuda = ½ x 2,31 + 3,05 + 3,46 x 25 = 110,25 kg
c Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 110,25 = 33,075 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
d Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10 x 110,25 = 11,025 kg
5 Beban P
5
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 2 + 7 + 8 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,00 + 1,15 + 2,31 x 25 = 93,25 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30 x 93,25 = 27,98 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10 x 93,25 = 9,325 kg
d Beban plafon = Luasan BCGH x Berat Plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg 6 Beban P
6
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 2 + 3 + 8 + 9 + 10 x berat profil
kuda kuda = ½ x 2,00 + 2,00 + 2,31 + 2,31 + 3,05 x 25
= 145,88kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 145,88 = 43,764 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 145,88 = 14,588 kg
d Beban Plafon = Luas CDFG x berat Plafon
= 5 x 18 = 90 kg 7 Beban P
7
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 3 + 10 +11 x berat profil kudakuda
= ½ x 2,00 + 3,05 + 3,46 x 25 = 106,38 kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 106,38 = 31,914 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 106,38 = 10,638 kg
d Beban Plafon = Luas DEF x berat Plafon
= 0,5 x 18 = 9 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Beban
Beban Gording
kg Beban
Atap kg
Beban kuda-
kuda kg
Beban Plat
sambung kg
Beban Bracing
kg Beban
Plafon kg
Jumlah Beban
kg
P
1
66 200
57,75 17,33
5,775 72
418,855 P
2
44 231
101 30,3
10,1 -
416,4 P
3
22 288,75 124,75
37,425 5,05
- 477,975
P
4
- 78,75
110,25 33,075
11,025 -
233,1 P
5
- -
93,25 27,98
9,325 72
202,555 P
6
- -
145,88 43,764
14,588 90
294,232 P
7
- -
106,38 31,914
10,638 9
157,959
b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2
, P
5,
P
6
= 100 kgm
2
dan P
3
, P
4
= 50 kgm
2
c. Beban Angin
Gambar 3.12. Pembebanan Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Beban angin tekan minimum = 25 kgm
2
. Koefisien kemiringan atap a = 30°.
Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,4 = 0,02x30° – 0,4
= 0,2
1 W
1
= koef. angin tekan x beban angin x Luas ABHI
= 0,2 x 25 x 4,00
= 20 kg 2 W
2
= koef. angin tekan x beban angin x Luas BCGH
= 0,2 x 25 x 4,62
= 23,1 kg 3 W
3
= koef. angin tekan x beban angin x Luas CDFG
= 0,2 x 25 x 4,0425
= 20,213 kg 4. W
4
= koef. angin tekan x beban angin x Luas GFE = 0,2 x 25 x 1,575
= 7,875 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Beban
Angin Beban
kg W x cos a kg
W x sin a kg Untuk Input SAP
W
1
20 17,32
10 W
2
23,1 20
11,55 W
3
20,213 17,5
10,11 W
4
7,875 6,82
3,94
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda sebagai berikut :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda Kombinasi
Batang Tarik +
Tekan - 1
699.21 -
2 691.24
- 3
- -231.73
4 -
-835.95 5
245.55 -
6 1473.38
- 7
312.68 -
8 -
-1071.57 9
1011.46 -
10 -
-1665.98
11 40.27
-
3.3.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda a. Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 1473,38 kg
s
ijin
= 1600 kgcm
2
2 ijin
maks. netto
0,921cm 1600
1472,38 σ
P F
= =
=
F
bruto
= 1,15 . F
netto
= 1,15 . 0,921 cm
2
= 1,058 cm
2
Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5
F = 2 ´ 4,30 cm
2
= 13,82 cm
2
F = Penampang profil Kontrol tegangan yang terjadi:
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
s =
F P
maks
. 85
, =
60 ,
8 85
, 38
, 1473
´ = 201,56 kgcm
2
s £ 0,75 s
ijin
201,56 kgcm
2
£ 1200 kgcm
2
.....................aman
b. Perhitungan profil batang tekan
P
maks.
= 1665,98 kg
lk = 2,00 mm = 200 cm
Dicoba, menggunakan baja profil û ë 45. 45. 5
i
x
= 1,35
cm
F = 2 . 4,30 cm
2
= 8,60 cm
2
. l
=
x
i lk
= cm
15 ,
148 35
, 1
200 =
lg = p
leleh
E α
. 7
,
……… dimana, s
leleh
= 2400 kgcm
2
= p
2400 7
, 10
1 ,
2
2 6
× ×
cm kg
= 111,02 ls
= g
l l
= 02
, 111
15 ,
148 = 1,334
Karena ls ≥ 1, maka w = 2,381 ´ ls
2
= 4,24
Kontrol tegangan yang terjadi :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
2 maks.
kgcm 821,37
60 ,
8 24
, 4
. 98
, 1665
F ω
. P
σ
= =
=
s £ 0,75 s
ijin
821,37 kgcm
2
£ 1200kgcm
2
...................aman
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut Æ = 12,7 mm 12 inci
Diameter lubang = 13,7 mm
Tebal pelat sambung d = 0,625 ´ d = 0,625 ´ 12,7
= 7,9 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
1 Tegangan geser yang diijinkan Teg. geser
= 0,6 ´ s
ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kgcm
2
2 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 ´ s
ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kgcm
2
3 Kekuatan baut : a P
geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ d
2
´t
geser
= 2 ´ ¼ ´p ´ 1,27
2
´ 960= 1914,144 kg b P
desak
= d ´ d ´ t
tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg P yang menentukan adalah P
geser
= 1914,144 kg.
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Perhitungan jumlah baut-mur,
geser maks
P P
n =
= 144
, 1914
98 ,
1665 = 0,87 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut. Perhitungan jarak antar baut :
1 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm 2 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 ´ d = 5 ´ 1,27 = 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut Æ
= 12,7 mm. ½ inches Diameter lubang
= 13,7 mm. Tebal pelat sambung d = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,9 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
1 Tegangan geser yang diijinkan Teg. geser
= 0,6 ´ s
ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kgcm
2
2 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 ´ s
ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kgcm
2
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
3 Kekuatan baut : a P
geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ d
2
´ t
geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ 1,27
2
´ 960 = 1914,144 kg b P
desak
= d ´ d ´ t
tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg P yang menentukan adalah P
geser
= 1914,144 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
geser maks
P P
n =
= 144
, 1914
38 ,
1473 = 0,77 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut. Perhitungan jarak antar baut :
1 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm
2 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 ´ d = 5 ´ 1,27 = 6,35 cm
= 6 cm Tabel 3.11. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut mm
1-11 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7
3.4. Perencanaan Jurai
3.4.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan jurai dengan dimensi baja profil tipe double lip channels kanal kait ganda 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2 dengan data sebagai berikut :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
a. Berat jurai = 18,5 kgm
b. l
x
= 1432 cm
4
c. l
y
= 834 cm
4
d. h = 200 mm e. b = 150 mm
f. t
s
= 3,2 mm g. t
b
= 3,2 mm h. Z
x
= 143 cm
3
i. Z
y
= 111 cm
3
Kemiringan atap a = 30°
Tinggi kuda-kuda trapesium s = 2,31 m.
Panjang Jurai L = 5,62 m.
Pembebanan berdasarkan Tata cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah dan Gedung Revisi SNI 03-1727-1989Mod SEIASCE 7-02, sebagai
berikut : a. Berat penutup atap
= 50 kgm
2
b. Beban angin = 25 kgm
2
c. Berat hidup pekerja = 100 kg
d. Berat penggantung dan plafond = 18 kgm
2
3.4.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban mati
q qx
qy x
y
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
q qx
qy x
y
Berat jurai =
= 18,5 kgm
Berat gording =
= 9,27 kgm
Berat penutup atap =
2,31 x 50 kgm
2
= 115,5 kgm
q =
143,27 kgm q
x
= q ´ sin 30° = 143,27 ´ sin 30° = 71,635 kgm
q
y
= q ´ cos 30° = 143,27 ´ cos 30° = 124,08 kgm
M
x1
=
1 8
´ q
y
´ L
2
=
1 8
´ 124,08 ´ 5,62
2
= 489,87 kgm M
y1
=
1 8
´ q
x
´ L
2
=
1 8
´ 71,635 ´ 5,62
2
= 282,8 kgm
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg. P
x
= P ´ sin 30°= 100 ´ sin 30° = 50 kg.
P
y
= P ´ cos30°= 100 ´ cos 30° = 87 kg.
M
x2
=
1 4
´ P
y
´ L =
1 4
´ 87 ´ 5 = 108,75 kgm.
M
y2
=
1 4
´ P
x
´ L =
1 4
´ 50 ´ 5 = 62,5 kgm.
+
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
. Koefisien kemiringan atap a = 30°
1 Koefisien angin tekan = 0,02 a – 0,4 = 0,2 2 Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin : 1 Angin tekan W
1
= koef. Angin tekan ´ beban angin ´ 12 s
1
+s
2
= 0,2 ´ 25 ´ ½ ´ 2,31 +2,31 = 11,55 kgm.
2 Angin hisap W
2
= koef. Angin hisap ´ beban angin ´ 12 s
1
+s
2
= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ 2,31 +2,31 = -23,1 kgm.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M
x
: 1 M
x tekan
=
1 8
´ W
1
´ L
2
=
1 8
´ 11,55 ´ 5,62
2
= 45,59 kgm. 2 M
x hisap
=
1 8
´ W
2
´ L
2
=
1 8
´-23,1 ´ 5,62
2
= -91,19 kgm.
Tabel 3.12. Kombinasi gaya dalam pada jurai Beban Angin
Kombinasi Momen
Beban Mati
Beban Hidup
Tekan Hisap
Minimum Maksimum
Mx My
489,87 282,8
108,75 62,5
45,59 -
-91,19 -
553,02 345,3
644,21 345,3
3.4.3. Kontrol Terhadap Tegangan
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 553,02 kgm
= 55302 kgcm. My = 345,3 kgm
= 34530 kgcm. σ =
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
2 2
111 34530
143 55302
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 496,316 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx
= 644,21 kgm = 64421 kgcm. My
= 345,3 kgm = 34530 kgcm. σ
=
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
σ =
2 2
111 34530
143 64421
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
547,466 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
commit to user Tugas Akhir
Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap 3.4.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil tipe double lip channels : 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2 E
= 2,1 x 10
6
kgcm
2
lx = 1432 cm
4
ly = 834 cm
4
qx = 0,5714 kgcm
qy = 0,9896 kgcm
Px = 50 kg
Py = 87kg
500 180
1 ´ =
Zijin
= 2,78 cm Zx =
Iy E
L Px
Iy E
L qx
× ×
× +
× ×
× ×
48 384
5
3 4
= 834
10 1
, 2
48 562
50 834
10 1
, 2
384 562
5714 ,
5
6 3
6 4
´ ´
´ ´
+ ´
´ ´
´ ´
= 0,529 Zy =
Ix E
L Py
Ix E
l qy
× ×
× +
× ×
× ×
48 384
5
3 4
= 1432
10 1
, 2
48 562
87 1432
10 1
, 2
384 562
9896 ,
5
6 3
6 4
´ ´
´ ´
+ ´
´ ´
´ ´
= 0,534 Z =
2 2
Zy Zx +
=
= +
2 2
534 ,
529 ,
0,752 Z
≤ Z
ijin
0,752
≤ 2,78 ……………aman
Jadi, baja profil double lip channels dengan dimensi 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2
aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai.
commit to user Tugas Akhir
Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama KK 3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama
Gambar 3.13. Panjang Batang Kuda – kuda Utama Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.13. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama KK Nomor Batang
Panjang Batang m 1
2,00 2
2,00 3
2,00 4
2,00 5
2,00 6
2,00 7
2,31 8
2,31 9
2,31 10
2,31 11
2,31 12
2,31 13
1,15 14
2,31 Nomor Batang
Panjang Batang m 15
2,31 16
3,05 17
3,46 18
3,05 19
2,31 20
2,31 21
1,15
commit to user Tugas Akhir
Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
H
A B
C D
E F
G
I J
3.5.2. Perhitungan Luasan kuda-kuda utama a. Luasan atap
Gambar 3.14. Luasan Atap Kuda-kuda Panjang AB
= 2,31 m Panjang BC = CD = 2,31 m
Panjang DE = 1,15 m
Panjang DG = CH = BI = AJ = 2,00 m
Luas ABIJ = AB x AJ
= 2,31 x 2,00 = 4,62 m
2
Luas CHBI = CB x BI
= 2,31 x 2,00 = 4,62 m
2
Luas DGCH = CD x CH
= 2,31 x 2,00 = 4,62 m
2
Luas DEFG = DE x EG
= 1,15 x 2,00 = 2,3 m
2
H A
B C
D E
F G
I J
commit to user Tugas Akhir
Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
